Wenn sich die Außentemperaturen im Laufe des Jahres verändern, benötigen Gebäude flexible Kühlstrategien, um ein angenehmes Raumklima ohne unnötigen Energieverbrauch aufrechtzuerhalten. Free Cooling bietet eine einfache, dynamische und energieeffiziente Lösung, indem natürlich kühle Außenluft genutzt wird, um überschüssige Wärme aus einem Gebäude abzuführen, anstatt sich ausschließlich auf mechanische Kühlsysteme zu verlassen. Es bietet eine praktische Lösung für Büros, Gewerbegebäude, Industrieanlagen und andere Räume mit mechanischer Lüftung.
Free Cooling kann als primäre Kühlmethode eingesetzt werden oder mit mechanischen Kühlsystemen wie Klimaanlagen zusammenarbeiten. Durch die Kombination beider Ansätze können Gebäude die verfügbaren Außenbedingungen besser nutzen und gleichzeitig die Abhängigkeit von energieintensiven Kühlgeräten reduzieren.
Free Cooling vs. Klimaanlage: Was ist der Unterschied?
Sowohl Free Cooling als auch Klimaanlagen tragen dazu bei, die Raumtemperatur zu senken, nutzen dafür jedoch sehr unterschiedliche Methoden.
Sowohl Free Cooling als auch Klimaanlagen tragen dazu bei, die Raumtemperatur zu senken, nutzen dafür jedoch sehr unterschiedliche Methoden.
Eine Klimaanlage nutzt mechanische Kühlung, bei der ein Kältesystem der Luft aktiv Wärme entzieht. Dadurch kann die Raumtemperatur auch dann gesenkt werden, wenn die Außenluft für Free Cooling zu warm ist.
Free Cooling hingegen benötigt keine Kompressoren oder Kältekreisläufe, um die zugeführte Luft zunächst abzukühlen. Das Lüftungssystem nutzt das Kühlpotenzial der Außenluft. Wenn diese kühler als die Raumluft ist, erhöht das Lüftungssystem die Zufuhr von Außenluft, um überschüssige Wärme aus dem Gebäude abzuführen. Das bedeutet, dass Free Cooling von den Außenbedingungen abhängig ist, während eine Klimaanlage unabhängig von der Außentemperatur kühlen kann.
Die beiden Methoden müssen nicht getrennt voneinander betrieben werden, sondern können sich ergänzen. Wenn die Außenbedingungen günstig sind, kann Free Cooling den Bedarf an mechanischer Kühlung reduzieren oder sogar vollständig vermeiden. Wenn die Außenluft nicht mehr kühl genug ist, kann das System bei Bedarf auf mechanische Kühlung umschalten.
Intelligente Steuerung für energieeffiziente Kühlung
Die Kühlung von Gebäuden kann einen erheblichen Anteil ihres Energieverbrauchs ausmachen, insbesondere bei warmem Wetter und hoher Belegung. Free Cooling trägt dazu bei, diesen Bedarf zu reduzieren, indem die natürlich verfügbare Kühlleistung der Außenluft genutzt wird. Wenn die Außenluft ausreichend kühl ist, kann das Lüftungssystem einen Teil des Kühlbedarfs übernehmen. Dadurch wird der Einsatz von Kompressoren und anderen mechanischen Kühlgeräten reduziert.
Die Kühlung von Gebäuden kann einen erheblichen Anteil ihres Energieverbrauchs ausmachen, insbesondere bei warmem Wetter und hoher Belegung. Free Cooling trägt dazu bei, diesen Bedarf zu reduzieren, indem die natürlich verfügbare Kühlleistung der Außenluft genutzt wird. Wenn die Außenluft ausreichend kühl ist, kann das Lüftungssystem einen Teil des Kühlbedarfs übernehmen. Dadurch wird der Einsatz von Kompressoren und anderen mechanischen Kühlgeräten reduziert.
Die wichtigsten Vorteile umfassen:
- Geringerer Energieverbrauch: Reduziert die Abhängigkeit von mechanischen Kühlgeräten, wenn die Außenbedingungen geeignet sind
- Geringere Kühlkosten: Nutzt natürlich kühle Außenluft, um den Einsatz energieintensiver Kühlsysteme zu begrenzen
- Reduzierte mechanische Kühllast: Unterstützt Klimaanlagen dabei, seltener oder über kürzere Zeiträume zu laufen
- Effizientere Lüftung: Ermöglicht es dem Lüftungssystem, aktiv zur Temperaturregelung beizutragen, anstatt lediglich Frischluft zuzuführen
- Verbesserter Komfort: Hilft bei einer korrekten Regelung von Free Cooling dabei, eine angenehme Raumtemperatur aufrechtzuerhalte
Free Cooling ist nicht bei allen Außenbedingungen geeignet. Wenn die Außenluft zu warm ist, kann eine erhöhte Zufuhr dazu führen, dass die Raumtemperatur steigt, anstatt zu sinken. Ein Lüftungssystem muss daher bestimmen, wann Free Cooling sinnvoll ist und wann eine andere Kühlstrategie erforderlich ist. Free Cooling ist besonders im Frühjahr und Herbst, in kühlen Sommernächten und in anderen Zeiträumen sinnvoll, in denen die Außenluft kühler ist als die Raumluft.
Kühlung aus der Natur, gesteuert von Sentera!
Ein Free-Cooling-Controller überwacht kontinuierlich die relevanten Temperaturbedingungen und passt das Lüftungssystem automatisch entsprechend an. Dadurch wird sichergestellt, dass Free Cooling aktiviert wird, wenn die Außenluft einen sinnvollen Kühleffekt erzielen kann, und deaktiviert wird, wenn die Bedingungen nicht mehr günstig sind. Eine intelligente Steuerung trägt außerdem dazu bei, einen unnötigen Ventilatorbetrieb zu vermeiden und stellt sicher, dass die Kühlstrategie an sich verändernde Innen- und Außentemperaturen angepasst wird.
Ein Free-Cooling-Controller überwacht kontinuierlich die relevanten Temperaturbedingungen und passt das Lüftungssystem automatisch entsprechend an. Dadurch wird sichergestellt, dass Free Cooling aktiviert wird, wenn die Außenluft einen sinnvollen Kühleffekt erzielen kann, und deaktiviert wird, wenn die Bedingungen nicht mehr günstig sind. Eine intelligente Steuerung trägt außerdem dazu bei, einen unnötigen Ventilatorbetrieb zu vermeiden und stellt sicher, dass die Kühlstrategie an sich verändernde Innen- und Außentemperaturen angepasst wird.
Der Free-Cooling-Controller von Sentera wurde für Lüftungs- und Kühlanwendungen in Büro-, Gewerbe- und Industriegebäuden entwickelt. Der Controller kombiniert kontinuierliche Temperaturüberwachung, automatische Ventilatordrehzahlregelung und flexible Kommunikationsmöglichkeiten in einer Lösung. Der FCCA8-DM ermöglicht es Lüftungssystemen, auf sich verändernde thermische Bedingungen zu reagieren, und macht Free Cooling zu einem Bestandteil einer effizienten Lüftungsstrategie, die eine optimale Gebäudeleistung unterstützt.
Wie funktioniert der Free-Cooling-Controller?
Der Controller arbeitet vollständig automatisch und überwacht kontinuierlich die Innen- und Außentemperaturen mithilfe von zwei PT500-Temperatursensoren. Durch den Vergleich beider Temperaturen bestimmt er, wann die Außenbedingungen für Free Cooling geeignet sind, und passt die Zufuhr von Frischluft entsprechend an.
Der Controller arbeitet vollständig automatisch und überwacht kontinuierlich die Innen- und Außentemperaturen mithilfe von zwei PT500-Temperatursensoren. Durch den Vergleich beider Temperaturen bestimmt er, wann die Außenbedingungen für Free Cooling geeignet sind, und passt die Zufuhr von Frischluft entsprechend an.
Wenn Free Cooling aktiv ist, unterstützt der Controller zwei Betriebsarten zur Ventilatordrehzahlregelung. Bei der variablen Ventilatordrehzahlregelung wird die Ventilatordrehzahl entsprechend der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft automatisch in Stufen angepasst. Bei der festen Ventilatordrehzahlregelung läuft der Ventilator mit einer voreingestellten Drehzahl, sobald Free Cooling aktiv ist.
Wenn die automatische Regelung nicht ausreicht, kann die Ventilatordrehzahl auch manuell eingestellt werden. Die Boost-Funktion kann die Ventilatordrehzahl vorübergehend erhöhen, wenn ein schneller Luftaustausch erforderlich ist. Die Boost-Funktion lässt sich einfach durch Drücken der Taste an der Vorderseite aktivieren. Mit der Override-Control-Funktion können die automatischen Einstellungen für einen längeren Zeitraum außer Kraft gesetzt werden. Die Override-Control-Funktion kann ausschließlich über die Modbus-RTU-Kommunikation aktiviert und deaktiviert werden.
Der Free-Cooling-Controller verfügt über einen Analogausgang zur Regelung der Ventilatordrehzahl. Wenn sowohl ein Zuluft- als auch ein Abluftventilator vorhanden ist, können beide über dasselbe Analogsignal gesteuert werden. Der Ausgangstyp ist einstellbar und unterstützt 0–10 VDC, 4–20 mA oder PWM. Dadurch eignet sich der Controller für verschiedene EC-Motoren mit analogem Eingang. Er kann auch AC-Ventilatordrehzahlregler mit analogem Eingang oder Frequenzumrichter steuern.
Der Relaisausgang kann zum Öffnen und Schließen der Rückschlagklappen verwendet werden. Die zum Öffnen der Klappe benötigte Zeit sowie die Nachlaufzeit des Ventilators können eingestellt werden.
Über die integrierte Modbus-RTU-Kommunikation kann der Free-Cooling-Controller mit der SenteraWeb Cloud für den Fernzugriff verbunden werden. Alternativ kann er in ein Gebäudeleitsystem (BMS) integriert werden, um Zugriff auf Messwerte, Betriebsstatus und Einstellungen zu ermöglichen.
SenteraWeb Cloud
Mit dem Online-HVAC-Portal SenteraWeb können Sie den Free-Cooling-Controller überwachen, einstellen und Daten protokollieren. Für die Verbindung des Free-Cooling-Controllers mit SenteraWeb ist ein optionales Internet-Gateway erforderlich. Das Gateway kann über eine WLAN-Verbindung oder ein LAN-Kabel verbunden werden.
Mit dem Online-HVAC-Portal SenteraWeb können Sie den Free-Cooling-Controller überwachen, einstellen und Daten protokollieren. Für die Verbindung des Free-Cooling-Controllers mit SenteraWeb ist ein optionales Internet-Gateway erforderlich. Das Gateway kann über eine WLAN-Verbindung oder ein LAN-Kabel verbunden werden.
Mit SenteraWeb können Sie:
- Parameter und Einstellungen der angeschlossenen Geräte konfigurieren
- Angeschlossene Geräte überwachen
- Geräte-Firmware aktualisieren
- Daten protokollieren und in Diagrammen anzeigen
- Protokollierte Daten als CSV-Datei exportieren
- Bei Überschreitung von Grenzwerten Warn- oder Alarmmeldungen per E-Mail oder SMS erhalten
- Mit dem Tages-/Wochenplaner bestimmte Wertebereiche für definierte Zeitpunkte am Tag bzw. in der Woche festlegen und andere Ausgangswerte zu vordefinierten Zeiten überschreiben
- Für jede Installation verschiedene Benutzer und Konfiguratoren definieren
- Ein eigenes, personalisiertes Dashboard für Ihre Installation erstellen
- Einen QR-Code erstellen und ausdrucken, der jedem den Zugriff auf das Dashboard Ihrer Installation ermöglicht. Dadurch können Personen Einblick in die Innen- und Außentemperaturen sowie den Status des Free-Cooling-Prozesses erhalten.
Möchten Sie die Natur für sich kühlen lassen?
→ Entdecken Sie den Sentera FCCA8-DM für einen energieeffizienteren Gebäudebetrieb
→ Entdecken Sie den Sentera FCCA8-DM für einen energieeffizienteren Gebäudebetrieb